一株产内切菊粉酶的灰平链霉菌s501 及其培养方法和应用的制作方法
【专利摘要】一株产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501及其培养方法和应用。所述的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501(Streptomyces?griseoplanus)的保藏编号为CGMCC?No.8185。所述的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501具有较高的产酶活性，产酶活力可达121.62U/mL。利用所述的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501和农产品为主要原料生产内切菊粉酶具有生产效率高，成本低的优点，能适合工业化生产。
【专利说明】一株产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501及其培养方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明属于微生物【技术领域】，具体涉及一株产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501 (Streptomyces griseoplanus, CGMCC N0.8185)及其培养方法以及利用该菌株生产内切菊粉酶的应用。
技术背景
[0002]菊粉(inulin)又称菊糖,主要来源于菊芋、菊苣、大丽花等植物,是由D-呋喃果糖分子经β_2，I糖苷键脱水聚合而成的线性直链多糖，其还原端含有一个葡萄糖残基，呈直链结构，聚合度通常在2~60，分子量为3000~5000碳单位，是一种功能性果聚糖和水溶性膳食纤维。菊粉作为一种纯天然的功能性食品配料，已被世界20多个国家批准为营养增补剂，广泛运用于乳制品、饮料、低脂低热量食品、焙烤食品、保健食品等。2009年，中国卫生部批准菊粉为新资源食品。
[0003]低聚果糖也称果寡糖、或蔗果低聚糖，是由β-D-果糖残基通过β-2，I糖苷键连接而成的直链低聚糖。常见低聚果糖为由酶法合成的蔗果低聚糖和由菊糖部分水解得到的全果糖低聚糖。二者在结构上稍有不同，但生理功能基本一样。其中，商业生产的全果糖低聚糖是从菊苣或菊芋根提取的菊糖经内切菊粉酶部分水解产生的，其聚合度通常小于9，甜度为蔗糖的30%。低聚果糖生理功能可归纳为降血压、胆固醇、血脂；改善肠道环境、促进肠道有益菌增殖(被称之为“益生元”因子，微生态促进剂)；防治便秘、预防结肠癌；促进矿物质吸收；预防肥胖症；不易引起血糖波动，作为糖尿病人甜味剂等，被誉为营养、保健、疗效三位一体 的21世纪健康新糖原。
[0004]以微生物发酵获得内切菊粉酶，水解菊粉是生产全果糖低聚糖的主要方法。目前报道产菊粉酶的微生物包括鲁维酵母属、海洋酵母菌、青霉属、曲霉属、芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、节杆菌属、产微球茎菌属等，放线菌属则少有报道。其中产内切菊粉酶微生物主要集中于酵母菌属、青霉属、曲霉属。
[0005]尤其是产内切菊粉酶高效菌株少，并且筛选困难，因此筛选出高效、高活力的产内切菊粉酶菌株具有特别重要的科学研究意义和实际应用价值。
[0006]目前国内外报道产菊粉酶的微生物主要包括:芽孢杆菌属(Bacillus)，梭状芽抱杆菌属(Clostridium hertmosuccinogenes),节杆菌属(Arthrobacer),产微球莖菌属(Microbulbifer)，克鲁维酵母属(Kluveromyces),海洋酵母菌(PichiaguiIIiermondii),青霉属(Penicillium),曲霉属(Aspergillus),而国内外报道的有关产内切菊粉酶的放线菌属文献则非常少，同时国外报道的产内切菊粉酶的放线菌的活性较低，通常只有几十个酶活力。
【发明内容】
[0007]为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的第一个目的是提供一株产内切菊粉酶的灰平链霉菌 S501 (Streptomyces griseoplanus, CGMCC N0.8185)。
[0008]本发明的另一个目的是提供上述产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501的培养方法。
[0009]本发明的第三个目的是提供一种利用上述产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501生产内切菊粉酶的应用。
[0010]本发明的技术方案如下:
[0011]一株产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501，其保藏编号为CGMCC N0.8185。
[0012]所述的产内切菊粉酶菌株是发明人从鸭绿江滨海湿地海泥中分离得到的一株放线菌，经传统和分子生物学方法鉴定为灰平链霉菌Streptomyces griseoplanus。
[0013]所述的灰平链霉菌S501已于2013年9月13日提交保藏，具体保藏信息如下:
[0014]保藏单位名称:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)；
[0015]保藏单位地址:北京市朝阳区北辰西路I号院3号，中国科学院微生物研究所；
[0016]保藏日期:2013年9月13日；
[0017]保藏编号:CGMCCN0.8185。
[0018]所述的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501 (CGMCC N0.8185)的形态特征为:在高氏培养基上28°C培养7天后，呈灰色，表面无光泽、粗糙、粉状，菌落边缘不平滑，基内菌丝呈黄色，不透明，孢子初期白色，成熟后灰色，孢子丝缠结，弯曲至松敞螺旋形，孢子浑圆形至卵圆形。
[0019]上述产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501的培养方法，包括以下步骤:取采集到的新鲜海泥5g，置于45ml无菌水中充分混匀，梯度稀释到10_4后涂布到ISP5培养基上，28°C培养5-7d，挑取单菌落并在以菊粉为唯一碳源的固体培养基上培养，挑取该培养基上生长出的菌落加入到液体培养基中进行摇瓶培养，采用3，5-二硝基水杨酸法(DNS法)测定酶活，得到所述的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501。
[0020]在一个优选的实施方案中，所述的ISP5培养基由包括以下含量的组分组成:
[0021]
【权利要求】
1.一株产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501，其特征在于，其保藏编号为CGMCC N0.8185,其核苷酸序列如SEQ ID N0.1所示。
2.根据权利要求书所述的一株产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501，其特征在于，所述的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501的形态特征为:在高氏培养基上28°C培养7天后，呈灰色，表面无光泽、粗糙、粉状，菌落边缘不平滑，基内菌丝呈黄色，不透明，孢子初期白色，成熟后灰色，孢子丝缠结，弯曲至松敞螺旋形，孢子浑圆形至卵圆形。
3.—种权利要求1或2中所述的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501的培养方法，其特征在于，包括以下步骤:取采集到的新鲜海泥5g，置于45ml无菌水中充分混匀，梯度稀释到10_4后涂布到ISP5培养基上，28°C培养5-7d，挑取单菌落并在以菊粉为唯一碳源的固体培养基上培养，挑取该培养基上生长出的菌落加入到液体培养基中进行摇瓶培养，3，5- 二硝基水杨酸法(DNS法)测定酶活，得到所述的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501。
4.根据权利要求3所述的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501的培养方法，其特征在于，所述的ISP5培养基由包括以下含量的组分组成:酵母提取物5g/L，L-天门冬醜腔lg/L,丙-醇10g/L，K2HP04*3H20I g/L,KNO3I g/L, 微量盐5 g/L; 所述的ISP5培养基的pH为7.2 ;优选的，所述的微量盐为质量比为1:1:1的MgCl2.7H20、FeSO4.7H20和ZnS04.7H20。
5.根据权利要求3所述的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501的培养方法，其特征在于，所述的固体培养基由包括以下含量的组分组成:菊粉(lmtlin)20 g/L,KNO3I g/L,NaCl0.5 g/L,K2HPO4-SH2O0.5 g/L,MgS(V7H200.5 g/L,FcS04-7H200.01 g/L,琼胎20g/L； 所述固体培养基的pH为7.2。
6.根据权利要求3所述的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501的培养方法，其特征在于，所述的液体培养基由包括以下含量的组分组成:菊粉(Inulin)20 g/L,
KNOiI g/L,NaCi0.5 g/L,K2HP04*3H200.5 g/L,MgS04*7H20OJ g/L,FeS0i,7H,00 01 ?/L? 所述液体培养基的pH为7.2。
7.一种利用如权利要求1或2中所述的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501生产内切菊粉酶的应用，其特征在于，包括以下步骤:将产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501加入产酶培养基中，采用摇瓶发酵法生产内切菊粉酶。
8.根据权利要求7所述的利用产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501生产内切菊粉酶的方法，其特征在于，所述的产酶培养基由以下方法制得，将底物10g/L，KN03 I g/L, K2HPO4.3Η200.5g/L, MgSO4.7H20 0.5g/L, FeSO4.7H20 0.01 g/L 混合均匀，调节 pH 值到 6.5，在 121。。下高压灭菌30min得到产酶培养基。
9.根据权利要求8所述的利用产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501生产内切菊粉酶的应用，其特征在于，所述的底 物选自粗菊粉、香蕉皮、花生饼粉、玉米粉、大豆饼粉、米糠、麸皮或大蒜粉中的一种或一种以上，优选麸皮；或所述的产酶培养基的PH值为6.5-7.2，优选6.5o
10.根据权利要求7所述的利用产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501生产内切菊粉酶的应用，其特征在于，所述的摇瓶发酵法工艺中的产内切菊粉酶的灰平链霉菌S501的接种量为l-8vt%(孢子数6-7 X IO6个/mL)，优选6.5vt% ;培养温度为20_40°C，优选31°C;转速为150-250rpm/min，优选205rpm/min ;发酵时间为24-120小时，优选48小时。
【文档编号】C12R1/465GK103642738SQ201310691141
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】于基成, 宫颖, 于东宁, 刘秋, 张柳 申请人:大连民族学院